【正文】 作用， ? 二、 高分子的形狀 （ Molecular shape） ? 主鏈以共價鍵聯(lián)結 ， 有一定鍵長 d和鍵角 θ ， 每個單鍵都能內(nèi)旋轉(zhuǎn) （ Chain twisting） 故高分子在空間形態(tài)有 mn1( m為每個單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)可取的位置數(shù) ， n為單鍵數(shù)目 ) ? 統(tǒng)計學角度高分子鏈取 伸直 （ straight） 構象幾率極小 ， 呈卷曲（ zigzag） 構象幾率極大 ? 高分子鏈的總鏈長 ? 均方根 sin 2L nd ??r d n?三 、 影響高分子鏈柔性的主要因素 （ the main influencing factors on the molecular flexibility） 高分子鏈能改變其構象的性質(zhì)稱為柔性（ Flexibility） ???????鏈結 響 決 內(nèi) 勢壘 從酰響 鏈 鏈 對稱 積 響聯(lián) 響 聯(lián) 單鍵內(nèi) 轉(zhuǎn) 礙 聯(lián) 時主 構的影 ：起 定性作用, C O , C N , S i O 旋的 比C C 低， 而使聚酯， 聚 胺、聚胺酯，聚二甲基硅氧烷等柔性好取代基的影 ：取代基的極性，沿分子 排布距離，在主 上 性，體 均有影交 的影 ：因交 附近的 旋 受阻 ，交 度大 ，柔性↓↓ 習 題 ? 第一章 ? ，應從哪幾方面來進行 ? 描述？核外電子的排布應遵循哪些規(guī)律？ ? ，說明元素周期表里的“周期”和“族” ? 是按什么劃分的？對于同周期和同主族元素而言，元素 ? 的金屬性和非金屬性是怎么遞變的？ Ag和 Au的電子結構 ? 類似，你認為何者較穩(wěn)定？為什么？ ? 32，根據(jù)原子的電子結構知識， ? 試指出它屬于哪個周期，哪一族，是什么元素。 ? 7. 右下圖繪出三類材料 —— 金屬、離子晶體和以范德 ? 瓦爾鍵結合的材料之能量 — 距離曲線，試指出它們 ? 代表何種材料。 E 第二章 固體結構 （ Solid Structure） ?????????? ??氣態(tài)（g a s s t a t e ）物質(zhì)（s u b s t a n c e ）液態(tài)（l i q u i d s t a t e ）晶體（c r y s t a l ）固態(tài)（s o l i d s t a t e ）非晶體（a m o r p h o u s s o l i d ）金的 AFM 照片 ? ※ 1晶體學基礎 ? （ Basis Fundamentals of crystallography） ? 晶體結構的基本特征：原子 （ 或分子 、 離子 ） 在三維空間 呈周期性重復排列 （ periodic repeated array） ， 即存在長程有序 （ longrange order） ? 性能上兩大特點： 固定的熔點 （ melting point） , 各向異性 （ anisotropy） 一 、 晶體的空間點陣 （ Space lattice） 1. 空間點陣的概念 將晶體中原子或原子團抽象為純幾何點 （ 陣點 lattice point） ， 即可得到一個由無數(shù)幾何點在三維空間排列成規(guī)則的陣列 — 空間點陣 （ space lattice） 特征：每個陣點在空間分布必須具有完全相同的周圍環(huán)境 (surrounding) 2． 晶胞 （ Unite cells） 代表性的基本單元 （ 最小平行六面體 ） small repeat entities 選取晶胞的原則 ： Ⅰ) 選取的平行六面體應與宏觀晶體具有同樣的對稱性； Ⅱ ） 平行六面體內(nèi)的棱和角相等的數(shù)目應最多； Ⅲ ） 當平行六面體的棱角存在直角時 ， 直角的數(shù)目應最多； Ⅳ ）在滿足上條件，晶胞應具有最小的體積?！佴? 正交 Orthorhombic a≠b≠c ， α=β=γ ＝ 90186。 ， γ=120 186。 四方（正方） Tetragonal a=b≠c, α=β=γ ＝ 90186。 簡單六方 簡單菱方 簡單四方 體心四方 簡單立方 體心立方 面心立方 底心單斜 簡單三斜 簡單單斜 底心正交 簡單正交 面心正交 體心正交 簡單菱方 簡單六方 簡單四方 體心四方 簡單立方 體心立方 面心立方 4. 晶體結構與空間點陣 二 、 晶向指數(shù)和晶面指數(shù) （ Miller Indices of Crystallographic Direction and Planes） 1． 陣點坐標 晶向族 u v w： 具有等同性能的晶向歸并而成； （ x,y,z） ,(x1,x2,x3)二點連線的晶向指數(shù)： [x2x1,y2y1,z2z1] *指數(shù)看特征，正負看走向 求法： 1） 確定坐標系 2） 過坐標原點，作直線與待求晶向平行； 3） 在該直線上任取一點，并確定該點的坐標（ x， y， z）， 若某一坐標值為負，則在其上加一負號。 （代表一組互相平行，方向一致的晶向） 2. 晶向指數(shù)（ Orientation index） op x a y b zc? ? ?3 4 122 ?！ ＝！晶面族 {h k l}中的晶面數(shù)： a） h k l三個數(shù)不等 ， 且都 ≠ 0， 則此晶面族中有 b） h k l有兩個數(shù)字相等 且都 ≠ 0， 則有 ， 如 {1 1 2} c) h k l三個數(shù)相等 ， 則有 ， d） h k l 有一個為 0， 應除以 2， 則有 有二個為 0， 應除以 22， 則有 3 4 24?！ ＝ 組，如{1 2 3}3! 4 4 {1 1 1 }3! ?? 組，如3! 4 1 22 ?? 組，如{ 1 2 0 }23! 432 ! 2 ?? 組，如{ 1 0 0 }求法： 1） 在所求晶面外取晶胞的某一頂點為原點 o，三棱邊為三坐標軸 x， y， z 2） 以棱邊長 a為單位，量出待定晶面在三個坐標軸上的截距。 3） 取截距之倒數(shù)，并化為最小整數(shù) h， k， l并加以圓括號（ h k l）即是。 （ Indices of Crystallographic Plane） （ Indices of hexagonal crystal system orhexagonal indices） 三坐標系 四軸坐標系 a1， a2， c a1， a2， a3， c 120176。 120176。 晶帶軸 [n v w]與該晶帶的晶面 （ h k l） 之間存在以下關系 hu ＋ kv ＋ lw＝ 0 ———— 晶帶定律 凡滿足此關系的晶面都屬于以 [h k l]為晶帶軸的晶帶 1 1 12 2 23 3 3u v wu v w ＝0 ，則三個晶軸同在一個晶面上u v w面1 1 12 2 23 3 3h k lh k l ＝ 0 ， 則 三 個 晶 同 屬 一 個 晶 帶h k l6． 晶面間距 （ Interplanar crystal spacing） 兩相鄰平行晶面間的垂直距離 — 晶面間距 ， 用 dhkl表示 從原點作（ h k l） 晶面的法線，則法線被最近的（ h k l） 面所交截的距離即是 h k l 2 2 2a dh k l立 方 晶 系 ＝ ＋ ＋標 h k l2 2 21直 角 坐 系 d＝h k l（ ） ＋ （ ） ＋ （ ）a b chk l 22221 d4 h h k k l3 a c六 方 晶 系 ＝＋ ＋（ ） ＋ （ ）上述公式僅適用于簡單晶胞 ,對于復雜晶胞則要考慮附加面的影響 fact 當（ hkl） 不為全奇、偶數(shù)時，有附加面： hkl 2adh k l221＝ ，如{ 1 0 0 } , { 1 1 0 }2 ＋＋hkl 21d4 h hk k l3 a c2221 ＝ ，如{0 0 0}面2 ＋＋（ ）＋（ ）h 2k 3n n 0 1 2 3 ??????當 ＋ ＝ （ ＝ ， ），l= 奇數(shù)，有附加面：通常低指數(shù)的晶面間距較大 ， 而高指數(shù)的晶面間距則較小 bcc 當 h＋ k＋ l＝ 奇數(shù)時，有附加面： 如{1 0 0 }, {1 1 1 }六方晶系 立方晶系： 點群 （ point group） — 晶體中所有點對稱元素的集合 根據(jù)晶體外形對稱性 ， 共有 32種點群 空間群 （ space group） — 晶體中原子組合所有可能方式 根據(jù)宏觀 、 微觀對稱元素在三維空間的組合 ， 可能存在 230種空間群（分屬于 32種點群） ???微 觀 1 1 2 1 3 2 1 5 2 4 3滑 動 面 a ， b ， c ， n ， d 螺 旋 軸 2 ； 3 ， 3 ； 4 ， 4 ， 4 ； 6 ， 6 ， 6 ， 6 ， 6三 、 晶體的對稱性 crystalline symmetry symmetrization of crystals 若干個相同部分 假想的幾何要素 ， 變換 重合復原 對稱性 —— 晶體的基本性質(zhì) 對稱性元素 （ symmetry elements） ???????宏 觀回 轉(zhuǎn) 對 稱 軸 （ n ） 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， 6對 稱 面 （ m ）對 稱 中 心 （ i ）回 轉(zhuǎn) — 反 演 軸 1， 2 ， 3 ， 4 ， 6四 、 極射投影 Stereographic projection 極射投影原理 （ principle） 參考球 ， 極點 、 極射面 、 大圖 、 基圖 Wulff網(wǎng) （ wullf ） 經(jīng)線 、 緯線 、 2186。 （ 001） ? 五 、 倒易點陣 （ Reciprocal lattice） ? 布拉格方程： nλ = 2dsinθ ? 尋求一種新的點陣 （ 抽象 ） ， 使其每一陣點對應著實際點陣中的一定晶面 ， 而且既能反映該晶面的取向 ， 又能反映其晶面間距 。晶體結構保持基體金屬的結構 置換固溶體 Substitutional solid solution 間隙固溶體 Interstitial solid solution 按溶質(zhì)原子位置分 固溶體 ※ 3 合金的相結構 Phase constitution of Alloys 固溶體 Solid Solution 中間相 Intermidiate phase 合金相 (Phase) 有序 ordered 無序 disordered 按原子排列秩序 第一類固溶體 primary solid solution 第二類固溶體 secondary solid solution 按溶劑（ solvent） 類別分 無限 plete solubility 有限 limited 按固溶度（ solid solubility） 分 ? Substitutional solid solution ? 溶質(zhì)原子置換了部分的溶劑原子 影響溶解度的因素： ⅰ ) 組元的晶體結構 crystal structure of ponents 晶體結構相同是組元之間形成無限固溶體的必要條件 ⅱ ）原子尺寸因素 the size factor effect Δr＜ 14～ 15％ 才有可能